$d^0$-$d$ 半Heusler合金：一类未来的自旋电子学材料

通过严格的从头算计算表明，由价电子构型 $ns^{1,2},(n-1)d^0$ 定义的过渡金属与 $d^0$ 金属的半Heusler合金，能够产生各种半金属行为，包括难以捉摸的Dirac半半金属性，后者首次在真实三维材料CoKSb中被报道。结合所预测的磁性和化学稳定性，这为未来无质量且无耗散的自旋电子学铺平了道路。此外，研究表明引入 $d^0$ 原子可稳定否则不稳定的闪锌矿型过渡金属磷化物和硫族化物的化学结构，而不改变主要负责其半金属性的 $p$-$d$ 交换，从而使其自旋电子器件中的应用成为可能。